CN109256346A - 一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边装置及方法，属于电化学镀铜技术领域，包括：通过多个吸盘将待洗边晶圆水平固定在承载装置上，旋转旋转轴以带动承载装置和待洗边晶圆绕垂直方向旋转，通过供给装置输送洗边溶液至洗边管路并由与洗边管路连接的喷嘴喷洒洗边溶液至待洗边晶圆上，以完成洗边流程得到洗边后晶圆。本发明的有益效果：本发明在保证洗边效果的前提下，提出了一种可提高洗边宽度均匀性的洗边装置及洗边方法，有效提高晶圆边缘芯片的质量，从而提高良率，减少经济损失。

Description

一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边装置及方法
技术领域
本发明涉及电化学镀铜技术领域，尤其涉及一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边装置及方法。
背景技术
在芯片制造过程中，电化学镀铜之后的洗边过程对于后续流程的顺利完成有很重要的作用。洗边可以有效地减少各种颗粒，而洗边不均匀有可能会导致圆边缘龟裂，影响良率。
引发洗边宽度不均匀的因素主要在于：
如图1所示，洗边时，旋转轴1带动承载装置2旋转进而带动放置在承载装置2上的晶圆3旋转，会有3个垂直夹具4抓住晶圆3的侧面与晶圆3一起做圆周运动，晶圆3的一侧会有一个喷嘴5向晶圆3边缘喷洗边溶液，洗边溶液喷嘴5相对于晶圆3表面的高度和角度以及洗边溶液的流速是固定不变的，当洗边溶液从管路中流到晶圆3表面后，由于离心力的作用，洗边溶液会被甩出晶圆3表面，洗边宽度即为洗边溶液流过区域的宽度，其中，垂直夹具4是有一定宽度的实心材料且与晶圆3侧面接触，洗边溶液供给装置电流恒定，洗边溶液的流速固定不变。
如图2、3所示，而在垂直夹具4位置，当洗边溶液流经晶圆3表面时，遇到垂直夹具4阻挡会被弹回到更靠近晶圆3内部的位置，从而导致洗边宽度过大，使整个晶圆3洗边宽度不均匀。从而可能会导致圆边缘龟裂，影响良率。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明涉及一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边装置及方法。
本发明采用如下技术方案：
一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边装置，包括：
旋转轴，所述旋转轴垂直设置，用于绕垂直方向旋转；
承载装置，所述承载装置水平设置并连接在所述旋转轴上，用于承载待洗边晶圆，所述承载装置和所述承载装置上的所述待洗边晶圆在所述旋转轴的带动下绕垂直方向旋转；
多个吸盘，所述多个吸盘设置于所述承载装置上，用于将所述待洗边晶圆吸附在所述承载装置上；
供给装置，具有供给管路，用于通过所述供给管路输送洗边溶液；
喷嘴，所述喷嘴位于所述承载装置边缘上方的预定高度并连接所述供给管路，用于喷洒所述洗边溶液至所述待洗边晶圆上以完成洗边流程得到洗边后晶圆。
优选的，所述供给装置由恒定电流供电，以在输送所述洗边溶液时保持所述洗边溶液的流速恒定。
优选的，所述吸盘数量为三个。
优选的，所述旋转轴绕垂直方向旋转时沿顺时针方向旋转；或
所述旋转轴绕垂直方向旋转时沿逆时针方向旋转。
一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边方法，采用上述洗边装置；包括：
通过多个所述吸盘将所述待洗边晶圆固定在所述承载装置上，旋转所述旋转轴以带动所述承载装置和所述待洗边晶圆绕垂直方向旋转，通过所述供给装置输送所述洗边溶液至洗边管路并由所述喷嘴喷洒所述洗边溶液至所述待洗边晶圆上以完成所述洗边流程得到所述洗边后晶圆。
优选的，通过三个所述吸盘数量将所述待洗边晶圆固定在所述承载装置上。
优选的，通过恒定电流向所述供给装置供电，以在输送所述洗边溶液时保持所述洗边溶液的流速恒定。
优选的，沿顺时针方向旋转所述旋转轴以带动所述承载装置和所述待洗边晶圆旋转。
本发明的有益效果：本发明在保证洗边效果的前提下，提出了一种可提高洗边宽度均匀性的洗边装置及洗边方法，有效提高晶圆边缘芯片的质量，从而提高良率，减少经济损失。
附图说明
图1为现有技术中，洗边装置的结构示意图；
图2为现有技术中，喷嘴经过传统垂直夹具位置时的洗边装置的结构示意图；
图3为现有技术中，喷嘴经过传统垂直夹具位置时的洗边溶液回弹示意图；
图4为本发明的一种优选实施例中，光洗边装置的结构示意图；
图5为本发明的一种优选实施例中，喷嘴经过传统垂直夹具位置时的洗边装置的结构示意图；
图6为本发明的一种优选实施例中，喷嘴经过传统垂直夹具位置时的洗边溶液回弹示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
如4-6所示，一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边装置，包括：
旋转轴6，上述旋转轴6垂直设置，用于绕垂直方向旋转；
承载装置7，上述承载装置7水平设置并连接在上述旋转轴6上，用于承载待洗边晶圆8，上述承载装置7和上述承载装置7上的上述待洗边晶圆8在上述旋转轴6的带动下绕垂直方向旋转；
多个吸盘9，上述多个吸盘9设置于上述承载装置7上，用于将上述待洗边晶圆8吸附在上述承载装置7上；
供给装置(图中未示出)，具有供给管路(图中未示出)，用于通过上述供给管路输送洗边溶液；
喷嘴10，上述喷嘴10位于上述承载装置7边缘上方的预定高度并连接上述供给管路，用于喷洒上述洗边溶液至上述待洗边晶圆8上以完成洗边流程得到洗边后晶圆。
在本实施例中，改变洗边过程中待洗边晶圆8的固定方式，避免采用垂直夹具，位于待洗边晶圆8底部的多个吸盘9吸住待洗边晶圆8与待洗边晶圆8一起做顺时针匀速圆周运动，待洗边晶圆8的一侧会有一个喷嘴10向待洗边晶圆8边缘喷洗边溶液，洗边溶液均匀流过待洗边晶圆8边缘，各个位置均无阻挡，使各个位置洗边宽度相同，洗边溶液供给装置电流恒定，洗边溶液的流速固定不变。
与传统的洗边装置及方法相比，可实现在不改变喷嘴10高度、与晶圆表面相对角度、晶圆位置等各因素条件下也即保证洗边效果的前提下，提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的方法，有效提高晶圆边缘芯片的质量，提高良率，减少经济损失。
较佳的实施例中，上述供给装置由恒定电流供电，以在输送上述洗边溶液时保持上述洗边溶液的流速恒定。
较佳的实施例中，上述吸盘9数量为三个。
较佳的实施例中，上述旋转轴6绕垂直方向旋转时沿顺时针方向旋转；或
上述旋转轴6绕垂直方向旋转时沿逆时针方向旋转。
在本实施例中，本发明中选用顺时针旋转的方式旋转上述待洗边晶圆8。
如4-6所示，一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边方法，采用上述洗边装置；包括：
通过多个上述吸盘9将上述待洗边晶圆8固定在上述承载装置7上，旋转上述旋转轴6以带动上述承载装置7和上述待洗边晶圆8绕垂直方向旋转，通过上述供给装置输送上述洗边溶液至洗边管路并由上述喷嘴10喷洒上述洗边溶液至上述待洗边晶圆8上以完成洗边流程得到洗边后晶圆。
在本实施例中，本发明可以应用于半导体所有电化学镀铜的工艺技术中，比如90/65/45nm逻辑，记忆体等芯片生产。采用本方法，通过洗边过程中晶圆的固定方式可实现洗边宽度均匀性的提高，有效提高晶圆边缘芯片的质量，从而提高良率，减少经济损失。
较佳的实施例中，通过三个上述吸盘9数量将上述待洗边晶圆8固定在上述承载装置7上。
较佳的实施例中，通过恒定电流向上述供给装置供电，以在输送上述洗边溶液时保持上述洗边溶液的流速恒定。
较佳的实施例中，沿顺时针方向旋转上述旋转轴6以带动上述承载装置7和上述待洗边晶圆8旋转。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (8)

1.一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边装置，其特征在于，包括：
旋转轴，所述旋转轴垂直设置，用于绕垂直方向旋转；
承载装置，所述承载装置水平设置并连接在所述旋转轴上，用于承载待洗边晶圆，所述承载装置和所述承载装置上的所述待洗边晶圆在所述旋转轴的带动下绕垂直方向旋转；
多个吸盘，所述多个吸盘设置于所述承载装置上，用于将所述待洗边晶圆吸附在所述承载装置上；
供给装置，具有供给管路，用于通过所述供给管路输送洗边溶液；
喷嘴，所述喷嘴位于所述承载装置边缘上方的预定高度并连接所述供给管路，用于喷洒所述洗边溶液至所述待洗边晶圆上以完成洗边流程得到洗边后晶圆。
2.根据权利要求1所述的洗边装置，其特征在于，所述供给装置由恒定电流供电，以在输送所述洗边溶液时保持所述洗边溶液的流速恒定。
3.根据权利要求1所述的洗边装置，其特征在于，所述吸盘数量为三个。
4.根据权利要求1所述的洗边装置，其特征在于，所述旋转轴绕垂直方向旋转时沿顺时针方向旋转；或
所述旋转轴绕垂直方向旋转时沿逆时针方向旋转。
5.一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的洗边方法，采用所述1-4中任意一项所述的洗边装置；包括：
通过多个所述吸盘将所述待洗边晶圆水平固定在所述承载装置上，旋转所述旋转轴以带动所述承载装置和所述待洗边晶圆绕垂直方向旋转，通过所述供给装置输送所述洗边溶液至洗边管路并由与所述洗边管路连接的所述喷嘴喷洒所述洗边溶液至所述待洗边晶圆上，以完成所述洗边流程得到所述洗边后晶圆。
6.根据权利要求5所述的洗边装置，其特征在于，通过三个所述吸盘数量将所述待洗边晶圆固定在所述承载装置上。
7.根据权利要求5所述的洗边装置，其特征在于，通过恒定电流向所述供给装置供电，以在输送所述洗边溶液时保持所述洗边溶液的流速恒定。
8.根据权利要求5所述的洗边装置，其特征在于，沿顺时针方向旋转所述旋转轴以带动所述承载装置和所述待洗边晶圆旋转。
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